Автореферат (1152211)
Текст из файла
На правах рукописи Петряков Александр Николаевич РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ГРАНУЛИРОВАННЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ Специальность 05.13.06 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами ~пигцевая промышленность) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва — 2017 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего образования "Московский государственный университет пищевых производств" доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Благовещенская Маргарита Михайловна Научный руководитель: Официальные оппоненты; Шкапов Павел Михайлович Доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВО «Московский Государственный Технический Университет имени Н.
Э. Баумана», Кафедра «Теоретическая механика», заведующий кафедрой Клехо Дмитрий Юрьевич Кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВО «Российский государственный гуманитарный университет»„кафедра «Информационные технологии и ресурсы». Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технический университет».
Защита состоится 12 октября 2017 г. в 14:00 на заседании диссертационного совета Д. 212.148.02 на базе ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 109316„ г.Москва, ул. Талалихина, дом 33, конференц-зал. Автореферат разослан . 2017 года. И.о. ученого секретаря Диссертационного совета Д. 212.148.02 д.т.н., доцент. Стрелюхина А.Н. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, г. Москва, Волоколамское ш., д. 11.
и на сайте ФГБОУ Ьц»Д»»»»» Общая характеристика работы Актуальность темы. Пищевая промышленность России — отрасль, которая входит в аграрно-промышленный комплекс нашей страны. Задача пищевой промышленности - обеспечить людей всех социальных и возрастных групп пищей высоко качества и доступной ценой. Одной из наиболее актуальных проблем современного пищевого производства является обеспечение населения в достаточном количестве качественными продуктами. В целях успешного удовлетворения растущих потребностей людей в мясомолочных продуктах необходимо развивать скотоводство, что в свою очередь напрямую связано с созданием прочной кормовой базы, в том числе комбикормовой.
Обеспечение животных полноценными кормами, сбалансированных по питательности в соответствии с запланированной продуктивностью — одно из решающих условий увеличения производства и улучшения качества продуктов животноводства. В пищевой отрасли большое внимание уделяется комбикормовой промышленности, в которой производится смеси из различных компонентов. Это и определяет само название комбикорм — комбинированный корм. Комбикорм - сложная однородная смесь различных кормовых средств, подобранных с учетом научно обоснованных норм потребности животных в питательных, минеральных и биологически активных веществах, прошедших предварительную подготовку и специальную обработку с целью повышения питательной ценности конечного продукта.
Все более возрастают требования к повышению качества и конкурентоспособности отечественных товаров. Решение данных проблем в современных условиях возможно только на основе использования новейших научных достижений в области техники и технологии, обеспечения стабильности производственных процессов, оснащения поточномеханизированных линий современными средствами непрерывного автоматического контроля, регулирования и управления с использованием высокоэффективных интеллектуальных технологий.
Целью данной работы является повышение эффективности управления технологического процесса производства гранулированной продукции комбикормового предприятия путем использования технологий и алгоритмов машинного зрения и разработки на их основе автоматизированной системы контроля показателей качества гранул в потоке. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: 1.Системный анализ методов контроля и управления показателями качества гранул ированных кормов в технологическом процессе их производства.
2.Проведение экспериментальных исследований и математическое моделирование основных этапов производства гранулированных комбикормов. З.Разработка и апробация методов и способов автоматического контроля огранолептических и физико-механических показателей качества гранулированных комбикормов с применением технологий машинного зрения. 4.Разработка методов обеспечения совместимости и интеграции АСУ, АСУТП производства гранулированных комбикормов с автоматизированной экспертной системой контроля качества на основе машинного зрения. 5.Разработка математического, алгоритмического и программного обеспечения автоматизированной экспертной системы контроля показателей качества гранулированных комбикормов в процессе производства.
6.Экспериментальная проверка разработанных методов, моделей, способов и результатов моделирования технологического процесса производства гранулированных комбикормов на действующем предприятии. Методология и методы исследования. Для решения задач, поставленных в данном исследовании использованы следующие теории и методы: теории машинного зрения и обработки изображений, теория распознавания образов, оптимизационные алгоритмы, методы алгоритмы филь. грации и бинаризации цифрового изображения. Научная новизна и теоретическая значимость.
Были разработаны методологии получения из цифрового изображения пищевой гранул ы органолептических показателей качества; разработан метод рекурсивного поиска границ внутри гранулы„который позволяет определить опорные точки исследуемого объекта для дальнейшей идентификации органолептических показателей качества; разработаны алгоритмы и методики определения формы, цвета и других органолептических показателей качества гранулированных комбикормов при помощи технологий машинного зрения. Практическая значимость работы.
Полученные, в рамках настоящего исследования научных и практические результаты диссертационной работы внедрены в учебном процессе кафедры «Автоматизированные системы управления биотехническими процессами» ФГБОУ ВО «Московский государственный университет пищевых производств» для студентов направлений «Автоматика и управление», «Управление и информатика в технических системах», а так же специальности «Автоматизация технологических процессов и производств». Имеется соответствующий акт внедрения в производственный процесс ОАО «Мельничный комбинат в Сокольниках».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были обсуждены и одобрены на: научной конференции с международным участием «Развитие пищевой и перерабатывающей промышленности России: кадры и наука». - (МГУПП 05.2017 г); международной научно-практической конференции «Автоматизация и управление технологическими и бизнес— процессами пищевой промышленности», 15 — 17 апреля 2015 г., МГУПП. Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ. Их них 3 статьи в журналах, входящих в список ВАК, 2 — в других изданиях, а так же 2 доклада в сборниках научных докладов международных конференций. Структура диссертационной работы.
Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, ее научная новизна, раскрывается цель диссертационной работы и практическая значимость. Первая глава посвящена анализу технологических операций по производству гранулированных пищевых продуктов, а так же анализу систем компьютерного зрения. Изложены основные аспекты технологического процесса приготовления гранулированных пищевых продуктов на примере гранулированного комбикорма. Проанализированы участки технологической линии производства гранулированного комбикорма такие как смешивание, дозирование, гранулирование.
Проанализированы стандарты и методы определения органолептических показателей качества готового сырья, полуфабрикатов и готового продукта. Выделены факторы, влияющие на ухудшение основных показателей качества. Проведен анализ применения алгоритмов и систем компьютерного зрения в различных производственных отраслях, а так же в пищевой промышленности. Вторая глава посвящена методике построения программно-аппаратного комплекса по мониторингу органолептических показателей качества гранул ированных пищевых продуктов, были сформулированы математические и алгоритмические начала обработки видеокадров и цифровых изображений в автоматизированной системе компьютерного зрения.
Были разработаны методы определения контуров исследуемых объектов на примере производства гранулированного комбикорма. Для этого использовался метод на основе оператора Собеля, который представляет собой итеративный анализ восьми близлежащих пикселей от пикселя с координатами ~, 1. Координаты восьми близлежащих пикселей следующие: 1+1, 1„' г+1, 1+1; 1, 1+1; 1-1, 1+1; 1-1, 1; 1-1, 1'-1„1, 1'-1; ~+1; 1-1. Расположение зтих пикселей относительно пикселя ~, 1' представлено на рисунке. 1.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
